Если дисперсионной средой является воздух, то такая пыль носит название - аэрозоль

Пыль может образовываться при механическом измельчении твердых тел, а также при получении порошкообразных и пылеобразных веществ ме­тодом кристаллизации и сублимации. Может находиться как во взвешенном, так и в осевшем состоянии.

Осевшая пыль называется аэрогелем (или просто - гелем).

Аэрогели и аэрозоли являются гетерогенными системами. Однако аэ­розоли по своим свойствам занимают промежуточное место между аэрогелями и гомогенными газо- и паровоздушными системами.

Аэрозоли сходны с аэрогелями тем, что обе эти системы являются гетерогенными, дисперсными системами с одинаковой твердой фазой и по­ведение их определяется физико-химическими свойствами твердой фазы.

С газо- и паровоздушными системами аэрозоли сходны тем, что горе­ние большинства из них протекает в виде взрыва, поэтому аэрозоли, как и газовоздушные, смеси, характеризуются многими однотипными параметрами.

Горение аэрогелей протекает аналогично горению твердых веществ. Поэтому аэрозоли более пожаровзрывоопасны, чем аэрогели.

Охарактеризуем, используя классификацию видов горения, пылевоздушную систему:

- несмотря на то, что аэрозоль является гетерогенной системой, горение аэрозолей происходит, тем не менее, в гомогенном режиме, это связано с тем, что горению предшествует процесс разложения твердой фа­зы (дисперсной) на горючие летучие компоненты;

- горение пылевоздушных систем происходит в предварительно подго­товленной смеси, поэтому, в зависимости от условий смесеобразования компонентов, данное горение может быть однозначно охарактеризовано как кинетическое;

- в зависимости от механизма распространения зоны горения, от скорости распространения пламени по пылевоздушной смеси, горение пыле­воздушной смеси, обычно сопровождающееся взрывом, может быть охаракте­ризовано как детонационное.

Итак, для пылевоздушных смесей характерны следующие виды горения: гомогенное, кинетическое, детонационное.

Пожароопасные свойства пылей.

Какие же свойства пылей определяют ее пожарную опасность.

Наибо­лее важными являются дисперсность, химическая активность, адсорбцион­ная способность, склонность к электризации.

Дисперсность.

Дисперсностью называется степень измельченности частичек пыли и определяется как величина, обратная размеру (диаметру) дисперсной час­тицы а.

D=1/а, (1/м), где

а - так называемый эквивалентный диаметр. Это диаметр шара, име­ющего объем, равный объему средней частицы пыли.

D – дисперсность пыли.

Дисперсный состав определяется различными лабораторными методами. Наиболее распространенным является ситовый рассев, позволяющий опреде­лять состав пыли с частицами размером до 40 мкм и выявлять относитель­ное содержание частиц различных размеров.

Со степенью дисперсности пыли тесно связана удельная поверхность пыли, которая увеличивается с повышением дисперсности.

S_уд · D, (1/м)

Как влияет дисперсность на пожароопасные свойства пылей:

- чем больше дисперсность аэровзвеси, тем сильнее развита ее поверхность;

- за счет увеличения площади контакта между горючим и окислителем дисперсионной средой и дисперсной фазой увеличивается ее активность;

- более полно и интенсивно происходит реакция горения;

- понижается темпе­ратура самовоспламенения;

- понижается величина нижнего концентрационного предела воспламенения.

Химическая активность.

Под химической активность понимается способность пыли вступать в реакции с различными веществами, в том числе и реакции горения и окис­ления.

Химическая активность определяется природой вещества и в большой степени дисперсностью пыли.

Скорость химической реакции зависит от поверхности соприкоснове­ния реагирующих веществ, а так как с увеличением дисперсность увеличи­вается удельная поверхность, химическая активность возрастает.

Помимо того, что химическая активность зависит от природы вещест­ва, дисперсности твердой фазы, она еще также зависит от количества дефектов молекулярных и кристаллических структур, которые могут, явля­ться активными центрами химических реакций.

Адсорбционная способность.

Адсорбцией называют механизм поглощения одного вещества другим, происходящий на границе раздела фаз.

В нашем случае твердые частицы пыли адсорбируют окружающие пары и газы, поглощая их поверхностью вещества.

Различают физическую и химическую адсорбцию.

Физическая адсорбция протекает за счет сил межмолекулярного воз­действия самопроизвольно.

Адсорбируемые пары и газы стремятся пол­ностью занять всю поверхность каждой пылинки.

Количество адсорбируемых паров и газов зависит от поверхности пылинки и свойств самого вещества (таких, например, как пористость).

Помимо физической адсорбции на поверхности вещества происходит и химическая адсорбция (хемосорбция) - поверхностная химическая реакция паров и га­зов адсорбируемого вещества с поверхностью адсорбента.

Пожарная опасность данного явления заключается в том, что процесс адсорбции идет с выделением тепла.

Это увеличивает склонность пыли в осевшем состоянии (аэрогеля) к само­возгоранию.

А с другой стороны увеличивает устойчивость пыли во взвешенном состоянии (аэрозоля).

Адсор­бированные компоненты увеличивают возможность окисления и ускоряют под­готовку к горению.

Если пыль адсорбирует негорючие газы (азот, углекислый газ), ее пожарная опасность уменьшается: снижается склонность к самовозгоранию, к взрыву. Это явление находит практическое примене­ние на производствах.